时间:2025年1月17日
今天带着小朋友看了电影Top Gun: Maverick (2022) (中文:壮志凌云2:独行侠)。开场中,主角Mav驾驶一架实验性的超音速飞机测试其飞行速度突破10马赫。小朋友好奇地问什么是马赫?
“马赫”(Mach)一词源于奥地利物理学家恩斯特·马赫(Ernst Mach),物理中著名的马赫原理便是其提出的。他在19世纪研究了流体动力学和声速的传播特性。后来,为了纪念他,通常将超音速和流体力学中的速度单位称为“马赫”。
在表示速度时,马赫其实是一个比值(物体的速度/介质中的声速),10马赫也就是10倍的声速。假如高空中的声速是300 m/s,这里的10马赫就相当于3000 m/s的速度,可见速度之快(高超音速)。通常国际航班的大型客机巡航速度约为0.85马赫,属于亚音速范围。
为什么会用马赫?一方面比起一些比较大的数值(如1000 km/h),采用马赫更贴近生活,直观而且容易记忆;另一方面马赫是一个相对的单位,比如声速在地球表面和在高空中是不同的,但马赫是物体相对于其所在环境的声速而言的。
自然,生活中很难关注到所谓的马赫,速度本身也不过是物理上的一个数值,可是像电影Top Gun中一样,尝试突破速度,就总会伴有东西超越我们的想象。